DE4218628C2 - Verfahren und Vorrichtung zum abgas- und geruchsfreien Betreiben von Drehrohrtrommeln zur Behandlung von thermischen Prozessen - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zum abgas- und geruchsfreien Betreiben von Drehrohrtrommeln zur Behandlung von thermischen ProzessenInfo
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- DE4218628C2 DE4218628C2 DE4218628A DE4218628A DE4218628C2 DE 4218628 C2 DE4218628 C2 DE 4218628C2 DE 4218628 A DE4218628 A DE 4218628A DE 4218628 A DE4218628 A DE 4218628A DE 4218628 C2 DE4218628 C2 DE 4218628C2
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum abgas- und geruchsfreien Betreiben
von Drehrohrtrommeln, in denen eine thermische Behandlung erfolgt, insbe
sondere zur Verbrennung von Sondermüll, z. B. Krankenhausmüll, mit PCB's
belasteten Abfällen oder dgl., mit den weiteren Merkmalen des Oberbegriffs
des Patentanspruchs 1.
Weiterhin betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum abgas- und geruchsfrei
en Betreiben von Drehrohrtrommeln, in denen eine thermische Behandlung
erfolgt mit den weiteren Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 7.
Bekanntlich finden in Drehrohrtrommeln je nach Behandlungsprodukt unter
schiedliche thermische Prozesse statt, bei denen insbesondere der Umwelt
zuliebe ein nahezu hundertprozentiger Luftabschluss gefordert wird, bei
spielsweise Prozesse für die Verbrennung oder die Verschwelung bzw. Py
rolysierung von Hausmüll, Krankenhausmüll, Sondermüll, Raffinerieabfällen,
Industrie- und Gewerbemüll oder Kunststoffabfällen, kontaminierten Erdrei
chen, Elektronikschrott, Batterien, Biomassen, chemischen Produkten, ver
seuchten Schlämmen und dgl. mehr.
Während in der EP 0385098 A2 ein röhrenförmiger Drehofen für die Ver
brennung von Brennstoff jeglicher Art, sowie ein Verfahren zum Betrieb des
Ofens beschrieben wird, beinhaltet die DE 37 44 602 A1 eine Vorrichtung zur
Abdichtung von Drehrohröfen gegenüber feststehenden Gehäusenmittels
radialer Gleitflächen an einem feststehenden Gleitring und an einem radial
und axial beweglichen, umlaufenden Verschleißring und die DE 36 44 330 A1
beschreibt eine Dichtung, die bei hohen Temperaturen eine zuverlässige Ab
dichtung von zwei Bauteilen gestattet, welche große und während des Be
triebes wechselnde Versetzungen an der Dichtungsstelle erfahren.
Zu den erforderlichen Abdichtungszwecken ist es bisher bei Drehrohrtrom
meln üblich, zwischen der jeweiligen Drehrohrtrommel und den sich nicht
drehenden, stationär befestigten Ein- und Auslaufgehäusen Schleif-, Preß-
oder Druckdichtungen, also Spaltdichtungen vorzusehen.
Da jedoch im Feuerungsraum der Drehrohrtrommeln je nach Aufgabegut
Unterdruck- und zeitweise aber auch Überdruckphasen entstehen, stellt sich
durch die Spaltdichtungen das sogenannte "Ofenatmen" ein. Hierbei wird bei
Unterdruckfahrweise unkontrolliert Falschluft durch die Spalte in den Feue
rungsraum gesaugt und bei Überdruckfahrweise wird Ofenleckagegas aus
dem Feuerungsraum nach außen, also in die Umgebung abwandern.
Wie sich in der Praxis herausgestellt hat, gibt es jedoch eine Vielzahl von
Anwendungsfällen für derartige Drehrohrtrommeln, bei denen die bisherigen
Abdichtungsmaßnahmen nicht ausreichend sind, insbesondere bei der An
wendung innerhalb von Sondermüllverbrennungsanlagen, bei denen bei
spielsweise verseuchte Schlämme, Raffinerieabfälle, Krankenhausmüll oder
sogar mit PCB's belastete Abfälle oder dgl. mehr verbrannt werden. Hierbei
hat es sich herausgestellt, dass bei den heute im Betrieb befindlichen Son
dermüllverbrennungsanlagen mangels hocheffizienter Abdichtungsmaßnah
men das Austreten von dioxinhaltigen Abgasen vor allen Dingen im ofen
auslaufseitigen Bereich durch kurzzeitige Überdruckfahrweise nicht völlig
vermieden werden kann.
Mit Rücksicht auf die wie oben geschilderten Sachverhalte liegt der vorlie
genden Erfindung nun die Aufgabe zugrunde, ein neues Verfahren zum im
wesentlichen abgas- und geruchsfreien Betreiben von Drehrohrtrommeln zur
Behandlung von thermischen Prozessen, insbesondere zur Verbrennung von
Sondermüll, aufzuzeigen, mit dem Ziel, einen außerordentlich hohen Ab
dichtungseffekt zu erreichen und insbesondere das Austreten von dioxinhal
tigen Abgasen und deren Abwanderung in die umgebende Atmosphäre prak
tisch vollständig zu verhindern.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den Ablauf der Verfahrensmaß
nahmen a) bis e) gemäß dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1
gelöst.
Vorteilhafte weitere Verfahrensausgestaltungen ergeben sich aus den An
sprüchen 2 bis 6.
Wie es sich gezeigt hat, ist durch das erfindungsgemäße Verfahren sicher
gestellt, dass bei thermischen Prozessen, insbesondere bei der Sondermüll
verbrennung, im Bereich des Auslaufschusses des Drehrohrofens bzw. der
Drehrohrtrommel keine umweltschädigenden bzw. dioxinhaltigen Abgase
mehr in die Umgebung austreten können. Dieser außerordentlich hohe Vor
teil des erfindungsgemäßen Verfahrens wird durch die Kombination folgen
der Maßnahmen erreicht:
Sowohl im einlaufseitigen als auch im auslaufseitigen Bereich der Drehrohr trommeln wird Sperrluft über Seilzugdichtungen (oder andere Spaltdichtun gen) vorzugsweise in einer kontrollierten und mengenmeßbaren Art und Weise als Frischluft in Richtung Feuerungsraum eingeblasen, wodurch dem in der Drehrohrtrommel stattfindenden thermischen Prozeß Sauerstoff zuge führt wird bzw. zugeführt werden kann. Gleichzeitig wird in der an sich be kannten Weise auslaufseitig im unteren Trommelbereich, jedoch vollständig abgeschottet gegenüber dem Restumfang der auslaufseitigen Einhausung des Absauggehäuses des Drehrohrtrommelendes die Kühlluft in den Aus laufschuß zur Kühlung der Auslaufsegmente eingeblasen.
Sowohl im einlaufseitigen als auch im auslaufseitigen Bereich der Drehrohr trommeln wird Sperrluft über Seilzugdichtungen (oder andere Spaltdichtun gen) vorzugsweise in einer kontrollierten und mengenmeßbaren Art und Weise als Frischluft in Richtung Feuerungsraum eingeblasen, wodurch dem in der Drehrohrtrommel stattfindenden thermischen Prozeß Sauerstoff zuge führt wird bzw. zugeführt werden kann. Gleichzeitig wird in der an sich be kannten Weise auslaufseitig im unteren Trommelbereich, jedoch vollständig abgeschottet gegenüber dem Restumfang der auslaufseitigen Einhausung des Absauggehäuses des Drehrohrtrommelendes die Kühlluft in den Aus laufschuß zur Kühlung der Auslaufsegmente eingeblasen.
Ferner wird durch das Absauggehäuse des auslaufseitigen Drehrohrtrom
melumfanges, wobei das Absauggehäuse an eine anschließende Nach
brennkammer ebenfalls gasdicht angeflanscht wird, auch bei einer eventuel
len, kurzzeitigen Überdruckfahrweise gewährleistet, dass die auslaufseitig
aus dem Feuerungsraum der Drehrohrtrommel heraus strömenden Ofen
leckagegase nicht in die Umgebung abwandern können. Schließlich werden
die sich im Absauggehäuse bei Betrieb des Drehrohr-Ofens ansammelnden
Mischgase, die aus erwärmter Kühlluft und eventuellen Ofenleckagegasen
bestehen, die eventuell auch dioxinhaltige Abgase enthalten, mittels eines
Absauggebläses abgesaugt, sodann zur Einlaufseite der Drehrohrtrommel
zurückgeführt und erneut zum Zwecke ihrer Vernichtung in den beispielswei
se 1000 bis 1300°C heißen Feuerungsraum eingeleitet.
Gemäß Anspruch 4 ist es vorteilhaft, dass durch die vergrößerte Ausbildung
der Rückräume der Seilzugdichtungen gegenüber den bisher bekannten
Ausführungen die von dem 1. Frischluftgebläse abgegebenen Teilströme, d.
h. also die sogenannte "Sperrluft", auf die gesamten Rückraumumfänge die
ser Seilzugdichtungen verteilt und von dort aus über definiert größere Spalte
nach innen in Richtung zu dem Feuerungsraum geführt werden können.
Besonders günstig ist es, wenn die Mischgase im oberen Teil des Absaug
gehäuses des auslaufseitigen Drehrohrtrommelumfanges abgesaugt werden,
d. h. also praktisch in jenem Teil des Absauggehäuses, welches der Kühl
lufteinblasung für die Auslaufsegmente im unteren Teil des Absauggehäuses
gegenüberliegt. Hierdurch ergibt sich zudem noch der Vorteil, dass die
Falschluftmenge, die durch die Gußfugen der Auslaufsegmente im Bereich
der abgeschotteten Kühllufteinblasung bisher in den Feuerungsraum gesaugt
wird, durch die Absaugung des Mischgases im oberen Bereich des Absaug
gehäuses erheblich minimiert werden kann.
Darüber hinaus kann es von Vorteil sein, wenn ein Teil des abgesaugten
Mischgasstromes abgezweigt und unmittelbar einem Brenner an der Dreh
rohrtrommelanlage zugeführt wird, so dass dieser Brenner mit vorgewärmter
Luft betrieben werden kann, beispielsweise mit Luft von ca. 80 bis 120°C.
Der vorliegenden Erfindung liegt ferner die Aufgabe zugrunde, eine verbes
serte Vorrichtung zum abgas- und geruchsfreien Betreiben von Drehrohr
trommeln zur Behandlung von thermischen Prozessen, insbesondere zur
Verbrennung von Sondermüll, z. B. Krankenhausmüll, mit PCB belasteten
Abfällen und dgl. mehr, mit den weiteren Merkmalen des Oberbegriffs des
Patentanspruchs 7 zu schaffen und eine derartige Vorrichtung in der Weise
auszubilden, dass im Bereich der Drehrohrtrommel ein außerordentlich hoher
Abdichtungseffekt erreicht wird, um hierdurch insbesondere in zuverlässiger
Weise zu verhindern, dass z. B. bei der Sondermüllverbrennung dioxinhaltige
Abgase austreten und in die umgebende Atmosphäre abwandern können.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Kombination der Merkmale
a) bis e) gemäß dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 7 gelöst.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen dieser erfindungsgemäßen Vorrichtung
ergeben sich aus den Ansprüchen 8 bis 19.
Die Erfindung wird anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Im
Rahmen eines Ausführungsbeispieles zeigt:
Fig. 1 schematisch eine axiale Schnittansicht einer Drehrohrtrommel für
Sondermüllverbrennungsanlagen in Verbindung mit den zu ihrem ab
gas- und geruchsfreien Betrieb erforderlichen zusätzlichen Aggrega
ten;
Fig. 2 eine schematische Schnittansicht einer Seilzugdichtung mit Sperrluft
zuführung.
Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, weist eine im Axialschnitt schematisch darge
stellte Drehrohrtrommel 1 innerhalb eines zylindrischen Blechmantels 2 eine
feuerfeste Ausmauerung 3 auf, welche den im Inneren der Drehrohrtrommel
1 befindlichen Feuerungsraum 4 umgibt. Die Drehrohrtrommel 1 ist geneigt
angeordnet, derart, dass eine Mittelachse 5 der Drehrohrtrommel 1, welche
gleichzeitig die Rotationsachse bildet, gegenüber einer horizontalen Achse 6
einen definierten Winkel α bildet.
Die in Fig. 1 links dargestellte Seite der Drehrohrtrommel 1 bildet die Einlauf
seite, wobei die Drehrohrtrommel 1 in diesem einlaufseitigen Bereich mit ei
nem auf seiner Innenseite sich konisch verjüngenden feuerfesten Ausmaue
rungsabschnitt versehen ist. Dieser einlaufseitige Bereich der Drehrohrtrom
mel 1 (welche auch als Drehrohrofen bezeichnet werden kann) ist ferner im
Bereich ihrer links dargestellten Stirnseite mit einem Ofeneinlaufgehäuse 7
gekoppelt, über welches die Beschickung der Drehrohrtrommel 1 mit dem zu
verbrennenden Sondermüll erfolgt. Hierbei ist die Beschickungsseite der
Drehrohrtrommel 1 mit 7' bezeichnet. Das im wesentlichen kastenförmig
ausgebildete Ofeneinlaufgehäuse 7 ist relativ zur Drehrohrtrommel 1 festste
hend angeordnet und besteht aus einem oberen Gehäusewandungsteil 9,
einem gegenüber der Beschickungsseite 7' angeordneten und vertikal ver
laufenden Gehäusewandungsteil 9', ferner aus weiteren Gehäusewan
dungsteilen 9" und 9'''. An der Frontseite des Gehäusewandungsteils 9' des
Ofeneinlaufgehäuses 7 ist ein Brenner 10 mit einem Primärluftgebläse ange
ordnet. Mit Hilfe dieses Brenners 10 wird der Feuerungsraum 4 der Dreh
rohrtrommel 1 befeuert, wobei während des Betriebes der Drehrohrtrommel 1
Temperaturen bis ca. 1300°C im Inneren des Feuerungsraumes 4 erzeugt
werden.
Gegenüber der Unterseite des Ofeneinlaufgehäuses 7 ist noch ein Behälter
24 für Rücklaufgut und Staub angeordnet.
Zur Abdichtung der im Betrieb rotierenden Drehrohrtrommel 1 gegenüber der
Umgebung sind ein- und auslaufseitig im Bereich von vorgegebenen Dich
tungsgleitflächen am Drehrohrtrommelumfang stationäre Dichtungen vorge
sehen, die mittels (hier im Detail nicht dargestellt) gewichtsbelasteten Seilzü
gen in vorgegebenen Anpreßanlagen gegenüber dem Blechmantelumfang
der Drehrohrtrommel 1 gehalten werden, wobei diese Dichtungen im vorlie
genden Ausführungsbeispiel als 1. und 2. Seilzugdichtung 11 bzw. 13 be
zeichnet sind. Die 1. und 2. Seilzugdichtung 11 bzw. 13 sind im Bereich der
Einlaufseite und der Auslaufseite der Drehrohrtrommel 1 angeordnet und
umgeben hierbei ringförmig den Drehrohrtrommelumfang, wobei zwischen
dem äußeren Blechmantel 2 und der Drehrohrtrommel 1 und den ein- und
auslaufseitig angeordneten Seilzugdichtungen 11 und 13 je eine ringförmige,
bearbeitete Dichtungs- Gleitbandage oder Laufbandage 12 und 14 auf dem
Blechmantel 2 aufgeschweißt sind, welche sich gemeinsam mit der Dreh
rohrtrommel 1 drehen, während die Seilzugdichtungen 11 und 13 feststehend
angeordnet sind.
Im Bereich der Einlaufseite der Drehrohrtrommel 1 wird mittels eines
1. Frischluftgebläses 15 die notwendige Verbrennungsluft in den Feuerungs
raum 4 der Drehrohrtrommel 1 eingeblasen. Hierbei führt von dem 1. Frisch
luftgebläse 15 eine Hauptleitung 16 zu einem Anschluß 18 an dem oberen
Gehäusewandungsteil 9 des Ofeneinlaufgehäuses 7. Die von dem 1. Frisch
luftgebläse 15 gelieferte Verbrennungsluft mit einer Temperatur von ungefähr
20°C wird somit durch das Ofeneinlaufgehäuse 7 hindurch zur Beschic
kungsseite 7' der Drehrohrtrommel 1 geschickt und sodann in den Feue
rungsraum 4 eingeleitet. In der Hauptleitung 16 des ersten Frischluftgebläses
15 ist eine Drossel 17 angeordnet, um gegebenenfalls die Durchsatzmenge
der Verbrennungsluft für den thermischen Prozeß durch die Hauptleitung 16
zu steuern.
Weiterhin ist eine mit der Hauptleitung 16 des 1. Frischluftgebläses 15 und
mit der einlaufseitig angeordneten 1. Seilzugdichtung 11 verbundene Ab
zweigleitung 19 vorgesehen, durch welche ein Teilstrom von der abge
zweigten Verbrennungsluft als Sperrluft über die einlaufseitig angordnete
1. Seilzudichtung 11 in Richtung des Feuerungsraumes 4 der Drehrohrtrom
mel 1 geblasen wird. In der Abzweigleitung 19 ist eine Drosselklappe 20 an
geordnet. Beispielsweise wird bei Betrieb der Drehrohrtrommel 1 durch die
Abzweigleitung 19 ein Teilluftstrom der Verbrennungsluft von ungefähr
2200 Nm3/h mit einer Temperatur von etwa 20° hindurchgeschickt und zu der
einlaufseitig angeordneten 1. Seilzugdichtung 11 geleitet. Über diese
1. Seilzugdichtung 11 erfolgt zunächst eine im wesentlichen ringförmige Ein
blasung der Sperrluft in Richtung des Innenraumes des Ofeneinlaufgehäuses
7, wie in der Fig. 1 durch die Pfeile 22 und 22' angedeutet ist. Anschließend
wird diese eingeblasene Sperrluft in Richtung des Feuerungsraumes 4 der
Drehrohrtrommel 1 weitergeleitet.
Wie sich weiterhin aus Fig. 1 ersehen läßt, ist noch ein 2. Frischluftgebläse
25 für die Kühlluft vorgesehen, mittels dessen auf der Auslaufseite der Dreh
rohrtrommel 1 Kühlluft in den unteren Trommelbereich eingeblasen wird, wo
bei von dem 2. Frischluftgebläse 25 eine Hauptleitung 26 abgeht, durch wel
che beispielsweise ein Kühlluftstrom von ungefähr 8440 Nm3/h mit einer
Temperatur von ungefähr 20° hindurchgeschickt wird. Die Hauptleitung 26
des 2. Frischluftgebläses 25 führt zu einem Anschluß 28 an ein Absaugge
häuse 39 des auslaufseitigen Drehrohrtrommelumfanges. In der Hauptleitung
26 ist ferner eine Drosselklappe 27 zur Steuerung des Kühlluftstromes ange
ordnet.
Es ist nun weiterhin eine einerseits mit der Hauptleitung 26 des 2. Frischluft
gebläses 25 und andererseits mit der auslaufseitig angeordneten
2. Seilzugdichtung 13 verbundene Abzweigleitung 29 vorgesehen, durch wel
che ein abgezweigter Kühlluftteilstrom als Sperrluft über die auslaufseitig an
geordnete 2. Seilzugdichtung 13 in Richtung des Auslaufschusses der Dreh
rohrtrommel 1 geblasen wird. In dieser Abzweigleitung 29 ist eine Drossel
klappe 30 angeordnet. Beispielsweise wird durch die Abzweigleitung 29 ein
Kühlluftteilstrom von ungefähr 2200 Nm3/h mit einer Temperatur von unge
fähr 20°C in Richtung der 2. Seilzugdichtung 13 hindurchgeleitet. Auch in die
sem Falle erfolgt eine im wesentlichen ringförmige Einblasung der Sperrluft
über die 2. Seilzugdichtung 13 in Richtung des Auslaufschusses der Dreh
rohrtrommel 1 bzw. in das Absauggehäuse 39, wie in der Fig. 1 durch die
Pfeile 32 und 32' angedeutet ist.
Zu den gravierenden Maßnahmen des neuen Verfahrens zählen, dass die
abgezweigten Teilströme des 1. Frischluftgebläses 15 und des 2. Frischluft
gebläses 25 jeweils über vergrößerte Rückräume 21 und 31 der ein- und
auslaufseitig angeordneten Seilzugdichtungen 11 und 13 auf deren jeweili
gen, gesamten Rückraumumfänge als Sperrluft verteilt und anschließend von
dort aus über definiert größere Spalte nach innen, einlaufseitig in Richtung
des Feuerungsraumes 4 der Drehrohrtrommel 1 und auslaufseitig in Rich
tung des Auslaufschusses der Drehrohrtrommel 1 bzw. in das Absauggehäu
se 39, geführt werden.
Wie übersichtlich auf der linken und rechten Seite der Fig. 1 dargestellt, er
folgt die Führung der Sperrluft von den Rohrleitungen 19 und 29 über die
Seilzugdichtungen 11, 13 in Richtung der Pfeile 22 bzw. 22' und 32 bzw. 32',
einlaufseitig in den Feuerungsraum 4 der Drehrohrtrommel und auslaufseitig
in den Innenraum 33 der gasdichten Einhausung des Absauggehäuses 39
am Drehrohrtrommelumfang zur Weiterleitung in den Auslaufschuß der Dreh
rohrtrommel 1.
Ferner ist, ebenfalls auf der rechten Seite der Fig. 1 dargestellt, auslaufseitig
ein vollständig gegenüber dem Restumfang der Drehrohrtrommel 1 abge
schotteter Kühllufteinblasbereich 34, 36 vorgesehen, welcher innerhalb der
gasdichten Einhausung des Absauggehäuses 39 des auslaufseitigen Dreh
rohrtrommelumfanges angeordnet ist und über den auch die restliche bzw.
der Großteil der von dem 2. Frischluftgebläse 25 über die dortige Hauptlei
tung 26 abgegebenen Kühlluftmenge in den Auslaufschuß der Drehrohr
trommel 1 eingeblasen wird, wie dies durch den gekrümmten Pfeil 35 inner
halb des Einblasbereiches 34 ersichtlich ist. Die Kühllufteinblasung erfolgt
hierbei lediglich in einem unteren Trommelbereich auf der Auslaufseite der
Drehrohrtrommel 1, wobei, wie an sich bereits bekannt ist, ein definierter
Einblassektor für die Kühllufteinblasung vorgesehen ist, was in der Zeich
nung detailliert nicht dargestellt ist.
Weiterhin ist aus Fig. 1 noch zu ersehen, dass die mit der Bezugsziffer 8 be
zeichnete Auslaufseite der Drehrohrtrommel 1 in eine Nachbrennkammer 40
mündet, wobei das Absauggehäuse 39 an diese Nachbrennkammer 40 gas
dicht angeflanscht ist. Die Auslaufseite 8 der Drehrohrtrommel 1 ist ferner mit
einem vorzugsweise aus hitzebeständigem Stahl bestehenden, segmentför
migen Ofenabschlußring 37 versehen, welcher auf das auslaufseitige Trom
melende, dem Auslaufschuß der Drehrohrtrommel 1, montiert ist und hierbei
auch den Kühllufteinblasbereich 36 bzw. das entsprechende Gehäuseteil auf
dem auslaufseitigen Drehrohrtrommelumfang fixiert. Im übrigen ist der wie
vor definierte Kühllufteinblasbereich 36 innerhalb des Absauggehäuses 39
durch eine notwendige Anzahl von Rippen verstärkt, im Detail in Fig. 1 nicht
dargestellt.
Während des Betriebes einer Sondermüllverbrennungsanlage, in welcher die
Drehrohrtrommel eingesetzt wird, können sich in der gasdichten Einhausung
des Absauggehäuses 39 an dem auslaufseitigen Drehrohrtrommelumfang
Mischgase ansammeln, welche im wesentlichen aus erwärmter Kühlluft und
aus eventuellen Ofenleckagegasen bestehen, die unter Umständen auch
dioxinhhaltige Abgase enthalten können, die zeitweise am Auslaufende der
Drehrohrtrommel 1 austreten können. Es ist nun ferner ein mit der gasdich
ten Einhausung des Absauggehäuses 39 des auslaufseitigen Drehrohrtrom
melumfangs verbundenes Absauggebläse 42 vorgesehen, mit dem diese
Mischgase abgesaugt, zur Einlaufseite der Drehrohrtrommel 1 zurückgeführt
und erneut in den Feuerungsraum 4 eingeleitet werden. Diese Mischgasab
saugung erfolgt hierbei vorzugsweise im oberen Teil der gasdichten Einhau
sung des Absauggehäuses 39 des auslaufseitigen Drehrohrtrommelumfangs,
in den Bereichen 33 und 36', welche den Bereichen der Kühllufteinblasung
34 und 36, dem unteren Teil des Absauggehäuses 39 im wesentlichen dia
metral gegenüberliegen, wie dies auf der rechten Seite von
Fig. 1 zu sehen ist.
Die Absaugrichtung für die Mischgase ist hierbei durch einen Pfeil 41 ange
deutet.
Im einzelnen führt von dem zur Mischgasabsaugung dienenden Absaugge
bläse 42 eine Absaugleitung 43 zu einem im oberen Teil des Absauggehäu
ses 39 vorgesehenen Anschluß 44, während andererseits von dem Absaug
gebläse 42 aus eine Verbindungsleitung 45 zu einem Anschluß 46 an das
Ofeneinlaufgehäuse 7 führt. Im Innenraum 33 des Absauggehäuses 39
herrscht im allgemeinen bei Ofenbetrieb ein geringer Unterdruck. Durch die
Absaugleitung 43 werden die Mischgase beispielsweise mit einer Temperatur
von ungefähr 80 bis 120°C bei einer Durchsatzleistung von 5500 Nm3/h hin
durchgeleitet und sodann über die sich an das Absauggebläse 42 anschlie
ßende Verbindungsleitung 45 sind, wie ebenfalls in Fig. 1 angedeutet, mit
einer Isolierung 47 umgeben. Die Absaugleitung 43 ist ferner über einen
Meßstutzen 51 mit einer Temperaturmeßvorrichtung 53 gekoppelt. Darüber
hinaus ist noch über eine Meßleitung 52 eine Druckmeßvorrichtung 54 an die
Absaugleitung 43 angeschlossen.
Wie weiterhin aus Fig. 1 zu ersehen ist, zweigt von der Verbindungsleitung
45 vom Absauggebläse 42 zum Ofeneinlaufgehäuse 7 noch eine Ab
zweigleitung 48 ab, welche zu dem Brenner 10 an der Einlaufseite der Dreh
rohrtrommel 1 führt. In der Verbindungsleitung 45 vom Absauggebläse 42 ist
eine Drosselklappe 49 angeordnet, während in der zu dem Brenner 10 füh
renden Abzweigleitung 48 eine Drosselklappe 50 angeordnet ist. Mit Hilfe
dieser beiden steuerbaren Drosselklappen 49 und 50 lassen sich die abge
saugten Mischgase entweder wahlweise zu dem Ofeneinlaufgehäuse 7 oder
zu dem Brenner 10 leiten, auf der anderen Seite besteht aber auch die Mög
lichkeit, dass diese Mischgase gleichzeitig zum Ofeneinlaufgehäuse 7 und
zum Brenner 10 geschickt werden. Somit läßt sich der Brenner 10 gegebe
nenfalls infolge der zugeführten Mischgase mit vorgewärmter Luft betreiben,
welche beispielsweise eine Temperatur von ca. 80-120°C besitzt.
Die Druckmeßvorrichtung 54 ist weiterhin über Meßleitungen 55 und 55' mit
der Drosselklappe 49 in der Verbindungsleitung 45 des Absauggebläses 42
verbunden, darüber hinaus ist die Druckmeßvorrichtung 54 über die Meßlei
tungen 55 und 55' mit der in der zum Brenner 10 führenden Abzweigleitung
48 liegenden Drosselklappe 50 verbunden. Infolgedessen sind die beiden
Drosselklappen 49 und 50 in Abhängigkeit von dem in der Absaugleitung 43
gemessenen Druck der abgesaugten Mischgase steuerbar.
Auf jeden Fall ist durch dieses Betriebssystem für die Drehrohrtrommeln in
Sonder-Müllverbrennungsanlagen gewährleistet, dass eventuell an der Aus
laufseite austretende, dioxinhaltige Abgase nicht in die umgebende Atmo
sphäre abwandern können, sondern zur Vernichtung abgesaugt und erneut
in den Feuerungsraum 4 der Drehrohrtrommel 1 zurückgeleitet werden.
Im übrigen ist noch zu erwähnen, dass im Bereich zwischen dem Absaugge
häuse 39 des auslaufseitigen Drehrohrtrommelumfangs und der anschlie
ßenden Nachbrennkammer 40 eine ringförmige Wärmedämmung 38 vorge
sehen ist. Die in Fig. 1 beispielsweise dargestellte Drehrohrtrommel besitzt in
ihrer praktischen Ausführung einen Durchmesser von 4 m und eine Länge
von 12,5 m und wird beispielsweise bei Anlagen zur Verbrennung von Son
dermüll eingesetzt.
Fig. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer mit Sperrluft beschickten
2. Seilzugdichtung 13 im Bereich der Auslaufseite der Drehrohrtrommel 1
gemäß Fig. 1. Wie ersichtlich, weist die 2. Seilzugdichtung 13, welche an sich
bekannt ist und im wesentlichen aus Einzelsegmenten 13' (Spaltdichtungs
segmente) aufgebaut ist, die innerhalb eines Dichtungsgehäuses beweglich
angeordnet sind, einen gegenüber der üblichen Ausführung vergrößerten
Rückraum 31 auf, über welchen der über die Abzweigleitung 29 ankommen
de Kühlluftteilstrom als Sperrluft auf den gesamten Rückraumumfang der
2. Seilzugdichtung 13 verteilt wird und sodann von dort aus über definiert
größere Spalte in Richtung zum Auslaufschuß der Drehrohrtrommel 1 bzw. in
das Absauggehäuse 39 geführt wird, wie in Fig. 2 durch Pfeil 32 angedeutet.
Die entsprechenden Ausbildungen gelten natürlich auch für die einlaufseitig
angeordnete 1. Seilzugdichtung 11 gemäß Fig. 1.
Im Vorangehenden wurde erläutert, dass die Mischgase, die sich im Ab
sauggehäuse 39 am auslaufseitigen Drehrohrtrommelumfang ansammeln
können, abgesaugt und insbesondere zum Drehrohrtrommeleinlauf zurück
geführt und von dort aus erneut in den Feuerungsraum eingeleitet werden.
Alternativ hierzu besteht noch die Möglichkeit, die abgesaugten Mischgase in
einen anderen Feuerungsraum, z. B. in einen Raum zur thermischen Nach
verbrennung (TNV) oder in eine Nachbrennkammer zu führen. Darüberhin
aus kann im Falle von anderen thermischen Prozeßabläufen in der Dreh
rohrtrommel, z. B. bei Gegenstromverfahren, das Verfahren nach der vorlie
genden Erfindung in umgekehrter Reihenfolge realisiert werden, beispiels
weise in Richtung vom Einlauf zum Auslauf der Drehrohrtrommel, oder aber
mit einer anderen, dem jeweiligen Prozeßablauf abgepaßten Absaugung der
Mischgase und deren Wiedereinführung in das Feuerungssystem.
Claims (19)
1. Verfahren zum abgas- und geruchsfreien Betreiben von Drehrohrtrom
meln zur Behandlung von thermischen Prozessen, insbesondere zur Ver
brennung von Sondermüll, Krankenhausmüll, Klärschlamm, Kunststoffen,
Raffinerieabfällen, mit PCB belasteten Abfällen, wobei
- - zur Abdichtung der rotierenden Drehrohrtrommel gegenüber der Um welt bzw. der Umgebung im Bereich von vorgegebenen Lauf bzw. Rutschflächen am Drehrohrtrommelumfang stationäre Dichtungen vorge sehen sind, die mittels Seilzügen in ihren vorgegebenen Anpreßanlagen gegenüber dem Trommelumfang gehalten werden,
- - ofeneinlaufseitig von einem 1. Frischluftgebläse Frischluft über die Spaltdichtung in den Feuerungsraum der Drehrohrtrommel geblasen wird, und
- - auf der Auslaufseite der Drehrohrtrommel von einem 2. Frischluftge bläse für die Ofenauslaufsegmente ebenfalls Frischluft über die Spalt dichtung in das Absauggehäuse (39) geblasen wird,
- a) Vom 1. Frischluftgebläse (15) wird im einlaufseitigen Bereich der Drehrohrtrommel (1) ein Teilstrom abgezweigt und als Sperrluft über die einlaufseitig angeordnete 1. Seilzugdichtung (11) mehrfach am Umfang in Richtung Feuerungsraum (4) geblasen;
- b) vom 2. Frischluftgebläse(25) im auslaufseitigen Bereich der Drehrohr trommel (1) wird ebenfalls ein Teilstrom abgezweigt und als Sperrluft über die auslaufseitig angeordnete 2. Seilzugdichtung mehrfach am Um fang in Richtung Auslaufschuß der Drehrohrtrommel (1) geblasen;
- c) die restliche vom 2. Frischluftgebläse (25) abgegebene Frischluft wird durch einen vollständig abgeschotteten Einblasbereich gegenüber dem Absaugbereich im unteren Teil des Absauggehäuses (39) gezielt und geführt in den Auslaufschuß in Richtung der Auslaufsegmente geblasen;
- d) zur Erzielung einer gasdichten Einhausung des auslaufseitigen Dreh rohrtrommelumfanges wird das Absauggehäuse (39) fest an eine an schließende Nachbrennkammer (40) angeflanscht; und
- e) Mischgase, die sich in der im Absauggehäuse (39) am auslaufseitigen Drehrohrtrommelumfang ansammeln können und aus erwärmter Kühlluft und eventuellen Ofenleckagegasen bestehen, werden mittels eines Ab sauggebläses (42) oben im Absauggehäuse (39) abgesaugt und in den Feuerungsraum (4), zurück zum Drehrohrtrommeleinlauf als vorge wärmte Frischluft bzw. Verbrennungsluft geleitet.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass über die ein
laufseitig angeordnete 1. Seilzugdichtung (11) eine ringförmige und damit
gleichmäßige Einblasung der Sperrluft am Innenumfang der Seilzugdich
tung in Richtung Feuerungsraum (4) erfolgt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass über
die auslaufseitig angeordnete 2. Seilzugdichtung (13) eine ringförmige
und damit gleichmäßige Einblasung der Sperrluft am Innenumfang der
Seilzugdichtung in Richtung Ofenauslaufsegmente erfolgt.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
dass die Teilluftströme von den beiden Frischluftgebläsen (15, 25) über
vergrößerte Rückräume (21, 31) in der jeweiligen Seilzugdichtung (11, 13)
auf deren gesamten Rückraumumfang verteilt und von dort aus über defi
niert größere Spalte zur Verminderung der Widerstände nach innen in
Richtung Feuerungsraum (4) und der Auslaufsegmente der Drehrohr
trommel (1) geführt werden.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
dass die Mischgase oben im Absauggehäuse (39), welches den auslauf
seitigen Drehrohrtrommelumfang komplett umschließt, abgesaugt wer
den, in einen Teil des Absauggehäuses, welcher der Kühllufteinblasung
im unteren Gehäuseteil gegenüber liegt.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn
zeichnet, dass die abgesaugten Mischgase zum Drehrohrtrommeleinlauf
zurückgeführt und von dort aus erneut in den Feuerungsraum (4) einge
leitet werden, in dem eine Temperatur von ca. 1300°C herrscht.
7. Vorrichtung zum abgas- und geruchsfreien Betreiben von Drehrohrtrom
meln zur Behandlung von thermischen Prozessen, zur Verbrennung von
Sondermüll, Krankenhausmüll, Klärschlamm, Kunststoffen, Raffinerie
abfällen, mit PCB belasteten Abfällen und mehr, mit Abdichtungen der ro
tierenden Drehrohrtrommel gegenüber der Umgebung bzw. der Umwelt
durch im Bereich von vorgegebenen Lauf bzw. Rutschflächen am Dreh
rohrtrommelumfang angeordneten, stationären Dichtungen, welche mit
tels Seilzügen in ihren vorgegebenen Anpreßanlagen gegenüber dem
Trommelumfang gehalten werden, einem 1. Frischluftgebläse zum Ein
blasen von Frischluft einlaufseitig in einen Feuerungsraum der Drehrohr
trommel, über ein stirnseitig angeordnetes Ofeneinlaufgehäuse, sowie mit
einem 2. Frischluftgebläse zum Einblasen von Kühlluft für die Ofenaus
laufsegmente auf der Auslaufseite der Drehrohrtrommel, zur Durchfüh
rung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet
durch die Kombination folgender Merkmale:
- a) Eine einerseits mit einer Hauptleitung (16) des 1. Frischluftgebläses (15) im einlaufseitigen Bereich der Drehrohrtrommel (1) und andererseits mit der einlaufseitig angeordneten 1. Seilzugdichtung (11) verbundene Abzweigleitung (19), durch welche ein von der Verbrennungsluft abge zweigter Teilstrom als Sperrluft über die einlaufseitig angeordnete 1. Seilzugdichtung (11) in Richtung des Feuerungsraumes (4) geblasen wird;
- b) eine einerseits mit einer Hauptleitung (26) des 2. Frischluftgebläse (25) im auslaufseitigen Bereich der Drehrohrtrommel (1) und anderer seits mit der auslaufseitig angeordneten 2. Seilzugdichtung (13) verbun dene Abzweigleitung (29), durch welche ein abgezweigter Kühlluftteil strom als Sperrluft über die auslaufseitig angeordnete 2. Seilzugdichtung (13) in Richtung eines Auslaufschusses auf der Auslaufseite der Dreh rohrtrommel (1) geblasen wird;
- c) ein auf der Auslaufseite der Drehrohrtrommel (1) vorgesehener, voll ständig gegenüber dem Restumfang der Drehrohrtrommel (1) abge schotteter Einblasbereich (34, 36), über den die restliche, von dem 2. Frischluftgebläse (25) abgegebene Kühlluftmenge in den Auslaufschuß der Drehrohrtrommel zur Kühlung der Auslaufsegmente eingeblasen wird;
- d) ein Absauggehäuse (39) zur gasdichten Einhausung des auslaufseiti gen Drehrohrtrommelumfanges, wobei das auslaufseitige Trommelende an ein anschließendes Nachbrennkammer (40) dicht angeflanscht ist; und
- e) eine mit dem Absauggehäuse (39) des auslaufseitigen Drehrohrtrom melumfanges verbundenes Absauggebläse (42), mittels dessen Misch gase, die sich in der Einhausung des Absauggehäuses (39) ansammeln können und aus erwärmter Kühlluft und Ofenleckagegasen bestehen, abgesaugt, zur Einlaufseite der Drehtrommel (1) zurückgeführt und dort in den ca. 1300°C heißen Feuerungsraum (4) eingeleitet werden.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Seilzug
dichtungen (11, 13) auf der Einlaufseite bzw. der Auslaufseite der Dreh
rohrtrommel (1) vergrößerte Rückraumausbildungen (21, 31) aufweisen,
über welche die Teilströme der Frischluftgebläse (15, 25) als Sperrluft
auf die jeweiligen, gesamten Rückraumumfänge der Seilzugdichtung (11,
13) verteilt und von dort aus über definiert größere Spalte in Richtung
zum Feuerungsraum (4) bzw. Auslaufschuß der Drehrohrtrommel (1) ge
führt werden.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die die
Sperrluft führenden Spalte der einlaufseitig angeordneten
1. Seilzugdichtung (11) unmittelbar mit einem stirnseitig angeordneten
Ofeneinlaufgehäuse (7) in Verbindung stehen.
10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die
die Sperrluft führenden Spalte der auslaufseitig angeordneten 2. Seilzug
dichtung (13) unmittelbar mit dem Absauggehäuse (39) des auslaufseiti
gen Drehrohrtrommelumfanges in Verbindung stehen.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeich
net, dass der gegenüber dem Restumfang der Drehrohrtrommel (1) ab
geschottete Kühllufteinblasbereich (34, 36) innerhalb des Absauggehäu
ses (39) des auslaufseitigen Drehrohrtrommelumfanges angeordnet ist.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeich
net, dass von dem Absauggebläse (42) zur Mischgasabsaugung eine Ab
saugleitung (43) zu einem Anschluß (44) an das Absauggehäuse (39) des
auslaufseitigen Drehrohrtrommelumfanges führt, während von dem Ab
sauggebläse (42) aus eine Verbindungsleitung (45) zu einem Anschluß
(46) an das Ofeneinlaufgehäuse (7) führt.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Ab
saugleitung (43) des Absauggebläses (42) mit dem oberen Teil des Ab
sauggehäuses (39) des auslaufseitigen Drehrohrtrommelumfanges über
den Anschluß (44) verbunden ist.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 oder 13, dadurch gekenn
zeichnet, dass von der Verbindungsleitung (45) des Absauggebläses (42)
eine Abzweigleitung (48) abzweigt, welche zu einem Brenner (10) an der
Einlaufseite der Drehrohrtrommel (1) führt.
15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass in der Ver
bindungsleitung (45) des Absauggebläses (42) eine Drosselklappe (49)
sowie in der zu dem Brenner (10) führenden Abzweigleitung (48) eine
Drosselklappe (50) angeordnet sind, wodurch die abgesaugten Mischga
se entweder wahlweise zu dem Ofeneinlaufgehäuse (7) oder zu dem
Brenner (10) geleitet werden können oder aber auch gleichzeitig zum
Ofeneinlaufgehäuse (7) und Brenner (10).
16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Dros
selklappe (49) in der Verbindungsleitung (45) des Absauggebläses (42)
sowie die Drosselklappe (50) in der Abzweigleitung (48) jeweils mit einer
Druckmeßvorrichtung (54) verbunden sind.
17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die
Druckmeßvorrichtung (54) gleichzeitig mit der Absaugleitung (43) des Ab
sauggebläses (42) verbunden ist.
18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 17, dadurch gekennzeich
net, dass mit der Absaugleitung (43) des Absauggebläses (42) eine Tem
peratrumeßvorrichtung (53) gekoppelt ist.
19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 18, dadurch gekennzeich
net, dass im Bereich zwischen dem Absauggehäuse (39) des auslaufsei
tigen Drehrohrtrommelumfangs und der anschließenden Nachbrennkam
mer (40) eine ringförmige Wärmedämmung (38) vorgesehen ist.
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DE3744602A1 (de) * | 1987-03-20 | 1988-09-29 | Leipzig Chemieanlagen | Vorrichtung zur abdichtung von drehrohroefen gegenueber feststehenden gehaeusen |
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-
1992
- 1992-06-05 DE DE4218628A patent/DE4218628C2/de not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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